[发明专利]用于制造泡沫部件的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造泡沫部件的方法，包括以下步骤：(a)在模具(230)中提供颗粒起始材料(110、111、112)。(b)软化所述起始材料(110、111、112)。(c)在模具内引起压力变化以在不使用发泡剂的情况下，在软化的起始材料(113)的至少一部分中引起发泡。(d)固化发泡的起始材料(116)。

技术领域

本发明涉及一种用于制造泡沫部件的方法、用于执行该方法的模具以及以这种方式制造的泡沫部件。

背景技术

使用发泡剂制造泡沫部件是众所周知的方法。聚合物使用发泡剂的发泡可以例如以物理或化学方式发生。此外，低粘度聚合物也可以机械加工成泡沫结构，例如通过喷涂。在已知的物理发泡方法和工艺中，发泡剂在高压下被计量投配到熔体中，并因此溶解在其中。典型的发泡剂是烃，尤其是丁烷和戊烷，以及惰性气体二氧化碳和氮气。在已知的化学方法中，将化学物质引入熔体中，其在热的影响下在化学反应中形成气态产物。典型的化学发泡剂是异氰酸酯、偶氮二甲酰胺(azodicarbonamide)、肼、碳酸锌或碳酸氢钠。使用物理或化学发泡方法的常用方法是注塑、挤出或高压釜方法。这里，泡孔形成或溶解气体的成核是通过压降发生的，例如在泡沫挤出的情况下当熔体离开喷嘴时。泡孔生长和所得泡沫泡孔主要由发生的压降、材料中的发泡剂含量和发泡剂分布决定。通过冷却和固化塑料使泡孔稳定。

例如，WO 2015/182721A1涉及泡沫模塑品的制造。

CN105451956B涉及一种制造低密度泡沫制品的方法。

EP2139658B1涉及一种用于制造具有实心外皮和发泡芯的发泡塑料部件的方法。

此外，Vetter等在发表于International Journal of Polymer Science的“Influence of vacuum on the morphology and mechanical properties in rotaionalmolding”中涉及这样的事实，即旋转模塑适合于制造具有高度设计灵活性的无缝中空体。

已经发现，已知发泡方法的缺点是大部分已知发泡剂可能对环境具有负面影响。此外，存在一些发泡剂可能残留在所制造的泡沫部件中的风险，除了上述环境污染之外，这还可能对这些泡沫部件(例如运动用品的部件、车辆中的隔热材料等)附近的活体生物的健康具有负面影响。此外，在泡沫部件的制造中使用发泡剂导致额外的成本，这降低了这些方法的效益。

因此，本发明的问题是提供一种克服或至少减轻现有技术的缺点的制造泡沫部件的方法。特别地，根据本发明的方法将能够有效制造泡沫部件，其不需要额外添加发泡剂。

该问题由本发明提供的方法解决。还提供了有利的进一步实施例。

发明内容

根据本发明的用于制造泡沫部件的方法包括以下步骤：(a)在模具中提供颗粒起始材料；(b)软化起始材料；(c)在模具内引起压力变化以在不使用发泡剂的情况下，在软化的起始材料的至少一部分中引起发泡；以及(d)固化发泡的起始材料。

发明人认识到，通过引起模具内的压力变化，可以在软化的起始材料的至少一部分中引起发泡。因此，起始材料的软化最初可能导致颗粒的局部熔结。根据本发明的发泡不需要使用除工艺气氛之外的额外发泡剂。在本发明的上下文中，额外发泡剂是指常规发泡剂，其例如在现有技术中已经从化学或物理发泡方法中获知。因此，根据本发明的发泡可以归类为没有额外发泡剂的物理发泡。因此，与基于额外发泡剂的常规方法相比，本发明呈现了一种制造泡沫部件的不仅有效且更具成本效益的方式。通过消除对额外发泡剂的需要，还改善了环境平衡，这使得能够更可持续地制造泡沫部件。